[发明专利]CT成像系统及其成像方法

说明书

本发明提供了一种CT成像系统及其成像方法，所述CT成像系统包括冷阴极X射线源、探头、控制装置、旋转装置、成像装置、处理器；冷阴极X射线源、探头分别与控制装置电性连接，处理器与成像装置电性连接；冷阴极X射线源用于产生CT成像的X射线，旋转装置用于控制扫描对象的扫描角度，探头用于获取扫描对象在不同扫描角度下的生理信号，控制装置用于根据扫描对象在不同扫描角度下的生理信号触发冷阴极X射线源的开启，成像装置用于采集X射线透过所述扫描对象在不同扫描角度下的投影图像，处理器用于对投影图像进行重建获得扫描对象的CT图像。本发明提供的CT成像系统能够显著降低运动带来的伪影，提升CT成像的分辨率，同时能够实现超低剂量CT成像。

技术领域

本发明涉及X射线成像技术领域，尤其涉及一种CT成像系统及其成像方法。

背景技术

小动物显微CT在以大鼠和小鼠为代表的小动物模型临床前的研究中发挥着重要的作用，这些研究包括骨头结构和密度成像、肿瘤成像、心脏成像、肺部成像等。相比其他成像方法，小动物显微CT成像具有分辨率高、成本低、扫描效率高的优势。目前，小动物显微CT成像对于体外成像的分辨率可以达到10微米。但是，对于活体小动物成像，由于小动物的生理运动比人类要快得多，这将会带来显著的运动伪影而降低CT成像的空间分辨率，因此，该分辨率仍然不能满足活体小动物成像的要求。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种CT成像系统及其成像方法，能够提升CT成像的时间分辨率和空间分辨率的同时减少辐射剂量。

本发明提出的具体技术方案为：提供一种CT成像系统，所述CT成像系统包括冷阴极X射线源、探头、控制装置、旋转装置、成像装置、处理器；所述冷阴极X射线源、探头分别与所述控制装置电性连接，所述处理器与所述成像装置电性连接；所述冷阴极X射线源用于产生CT成像的X射线，所述旋转装置用于控制扫描对象的扫描角度，所述探头用于获取所述扫描对象在不同扫描角度下的生理信号，所述控制装置用于根据所述扫描对象在不同扫描角度下的生理信号触发所述冷阴极X射线源的开启，所述成像装置用于采集所述X射线透过所述扫描对象在不同扫描角度下的投影图像，所述处理器用于对所述投影图像进行重建获得所述扫描对象的CT图像。

进一步地，所述冷阴极X射线源包括至少一个冷阴极X射线管，每一个所述冷阴极X射线管包括真空腔体及设置于所述真空腔体内的阴极、栅极、聚焦极、阳极，所述栅极位于所述阴极与所述聚焦极之间，所述聚焦极位于所述栅极与所述阳极之间，所述阳极朝向所述阴极的一面为斜面。

进一步地，所述阴极包括衬底及设置于所述衬底上的电子发射层。

进一步地，所述电子发射层的材料选自碳纳米管、石墨烯、氧化锌纳米棒、氮化硼纳米管、二氧化钛纳米管中的一种。

进一步地，所述栅极包括栅网和支架，所述支架设有开口，所述开口与所述电子发射层对应，所述栅网固定于所述开口中；所述聚焦极上设有聚焦孔，所述聚焦孔与所述开口对应，通过所述聚焦孔后的光斑直径为10～50μm。

进一步地，所述阳极朝向所述阴极的一面与所述阴极所在的平面之间的夹角为10°～15°，和/或所述真空腔体的真空度为10^-5～10^-7Pa，和/或所述冷阴极X射线管的数量为多个时，多个所述冷阴极X射线管呈圆弧形排列，多个所述冷阴极X射线管发出的X射线的覆盖角度为1°～90°。

进一步地，所述成像装置为CMOS平板探测器或光子计数探测器。

进一步地，所述CT成像系统还包括供电装置，所述供电装置包括第一电源、第二电源及第三电源，所述第一电源用于为所述栅极提供电压，所述第二电压源用于为所述聚焦极供电，所述第三电源用于为所述阳极供电。

进一步地，所述旋转装置包括承载台及机电控制模块。

本申请还提供了一种如上任一所述的CT成像系统的成像方法，所述成像方法包括：